OTIMIZAÇÃO DE MÉTODO DE EXTRAÇÃO EM FASE SÓLIDA PARA ANÁLISE DE ANTIBACTERIANOS FLUOROQUINOLONICOS EM EFLUENTE DO RIO ANIL, SÃO LUÍS/MA.

ISBN 978-85-85905-21-7

Área

Química Analítica

Autores

Araujo, K. (IFMA) ; Nunes, G. (UFMA) ; Brito, N. (IFMA) ; Neves, M. (UFMA) ; Sá, M. (IFMA)

Resumo

Este trabalho objetiva o otimização de um método de EFS capaz de extrair antibacterianos fluoroquinolonicos de matriz aquosa utilizando dois tipos de cartuchos: C18 da Strata®, Phenomenex®, e polimérico (N-vinilpirrolidona e divinilbenzeno) da Oasis HLB®, Waters®. Após o tratamento da amostra, os extratos foram analisados em CLAE-Fluorescência. Os resultados indicaram que os procedimentos realizados com a utilização de cartuchos poliméricos Oasis® HLB mostraram-se mais apropriados para extração, com recuperações dentro dos limites aceitáveis (variaram de 77,95 a 100,28%), sendo satisfatória para a determinação simultânea dos analitos em estudo. Foram realizadas analises das figuras de mérito para a validação do método segundo os critérios estabelecidos pela ANVISA

Palavras chaves

FLUOROQUINOLONAS; EXTRAÇÃO EM FASE SÓLIDA; CLAE-FLUORESCÊNCIA

Introdução

Após a descoberta dos antibióticos em 1928 houve uma mudança significativa no controle das doenças infecciosas com impactos positivos para a saúde pública e a qualidade de vida da população. Entretanto, o uso indiscriminado dos antibióticos vem causando grande impacto na área de saúde pública e ambiental, devido à possibilidade de surgimento de cepas altamente resistentes aos antibióticos. Observa-se uma série de estudos recentes indicando a presença destas substâncias, em concentrações nível traço (µg.L-1 ou ng.L-1), em diversas matrizes ambientais, tais como solos, águas superficiais e subterrâneas. A ocorrência destes compostos no ambiente pode causar efeitos adversos aos ecossistemas aquáticos e terrestres, além de exercer possível influência no aumento da resistência de microrganismos aos antibióticos. Grande parte dos métodos analíticos reportados na literatura são para análise de matrizes biológicas, tais como sangue, tecido e urina, sendo que algumas modificações nestes métodos podem ser suficientes para analisar amostras ambientais. No entanto, as análises de fármacos em efluentes de estações de tratamento de esgoto (ETE), águas superficiais e subterrâneas, e em água potável requerem ainda o desenvolvimento de métodos mais sensíveis para a detecção de concentrações nível traço. Neste contexto, o objetivo deste estudo foi otimizar um método analítico de extração para avaliar a ocorrência de antibióticos fluoroquinolônicos, ciprofloxacino (CIP), levofloxacino (LEV) e norfloxacino (NOR), em amostras de efluente do rio Anil, localizado na cidade de São Luís/MA, Brasil, utilizado as técnicas de extração em fase sólida (EFS) e a cromatografia líquida de alta eficiência com detecção por fluorescência (CLAE/FL) como método de análise.

Material e métodos

O estudo do preparo das amostras foi realizado por meio de EFS, tendo sido avaliados dois tipos de cartuchos: C18 (octadecilsilano) de 500 mg de preenchimento e capacidade de 6 mL da Strata®, Phenomenex®, e polimérico (N- vinilpirrolidona e divinilbenzeno) com 60 mg de preenchimento e capacidade de 3 mL da Oasis HLB®, Waters®. Para o sistema de extração, utilizou-se um Manifold da Phenomenex® com 12 canais. Testaram-se três procedimentos de EFS (Figura 1), adaptando-os para os analitos e para a análise da matriz. Para a execução dos procedimentos de EFS, utilizou-se a vazão de 1 mL.min-1 na etapa de adição da amostra e somente a ação da gravidade nas demais etapas. Antes da injeção dos extratos no CLAE, estes foram filtrados em filtros de 0,45µm de diâmetro, de nylon, da Chrom Tech®. Para a realização dos processos de recuperação, foram adicionadas alíquotas de solução de trabalho mista (CIP, LEV e NOR) em 200 mL de água em três níveis de fortificação: menor nível, nível médio e maior nível, sendo eles: 0,025; 0,1 e 1 µg.L-1, respectivamente. No mínimo cinco análises foram realizadas para cada nível. Ao final, objetivou-se recuperar as concentrações de 5; 20; 200 µg.L-1, para se obter um nível de recuperação de 100%. O parâmetro de comparação entre os resultados obtidos dos procedimentos de EFS estabeleceu o percentual de recuperação das fluoroquinolonas. Para os estudos de recuperação, foram realizados testes de significância, utilizando o teste “t” de Student de 95% de significância. Os Limites de Detecção (LD) e Quantificação (LQ), o desvio padrão (s) e a seletividade do método foram avaliados segundo as normas para validação de método analítico para garantir a confiabilidade do método desenvolvido.

Resultado e discussão

Os parâmetros considerados no estudo foram os diferentes tipos de cartuchos de EFS, os solventes de condicionamento, o pH da amostra, os solventes de lavagem e volumes de eluição. A Figura 2 apresenta os resultados dos ensaios de recuperação para as diferentes metodologias testadas, permitindo fazer uma comparação entre elas. Os procedimentos realizados com os adsorventes poliméricos do cartucho Oasis HLB® (E2 e E3) apresentaram melhores percentuais de recuperação dos analitos. Já os procedimentos realizados com o adsorvente C18 (E1) mostraram-se inadequados para a recuperação dos analitos da matriz em estudo, devido a sua baixa eficiência de recuperação. Deseja-se para a validação de métodos para fins de análises de traços, que as recuperações sejam próximas a 100%, desde que não apresentem precisão e exatidão superiores a 20%, por isso, apesar do método E3 ter-se mostrado adequado para análise do efluente do Rio Anil por CLAE-FL, os valores de recuperação do método E2 apresentam-se dentro dos limites mais aceitáveis para análise de resíduos em níveis de traço. Ao se fazer o estudo de validação analítica, observou-se que o método mostrou-se seletivo e as recuperações estão dentro dos valores estabelecidos para análise de resíduos. Para o teste de significância “t” de Student, utilizou-se o t tabelado igual a 2,7764 considerando 95% de significância e 4 graus de liberdade. Sendo assim, o método desenvolvido pode ser considerado exato. Os valores de coeficiente de variação encontram-se no dentro dos limites recomendados (≤ 20%), demostrado que o método pode ser considerado preciso. Os LDs variaram de 0,7567 μg.L-1 a 4,0967 μg.L-1 e o LQ foi de 5 μg.L-1 pois apresentou valores de precisão (20%) e exatidão (70 a 120%) aceitáveis.

Procedimentos de EFS avaliados para análise do CIP, LEV e NOR em amostras de efluente do Rio Anil, São Luís-MA.


Comparação dos valores de recuperação do CIP, LEV e NOR, em frente aos três procedimentos de extração avaliados (E1, E2 e E3).

Conclusões

O método desenvolvido neste trabalho mostrou-se simples e eficiente para a análise dos analitos em amostras de água do Rio Anil, São Luís-MA. Os cartuchos OASIS® HLB mostraram-se mais apropriados para extração simultânea das três fluoroquinolonas. Quanto à validação do método verificou-se que ele atende aos critérios estabelecidos pela ANVISA e INMETRO, podendo ser considerado seletivo, preciso e exato. Outros aspectos relevantes do foram o baixo custo, ausência de interferentes para uma matriz ambiental complexa como os efluentes de rio, e a expressiva capacidade de limpeza da amostra.

Agradecimentos

Ao Instituto Federal do Maranhão (IFMA) e a Universidade Federal do Maranhão (UFMA).

Referências

AGÊNCIA NACIONAL DE VIGILÊNCIA SANITÁRIA (ANVISA). Guia para validação de métodos analíticos. Anvisa, Brasília, Resolução nº 899, 29/05/2003.

AMARANTE JUNIOR, O. P.; BRITO, N. M.; RIBELO, M. L. Desenvolvimento de método simples para a determinação de resíduos de diuron por cromatografia a líquido em amostras de laranja. Pesticidas: Revista de Ecotoxicologia e Meio Ambiente, Curitiba, v. 15, jan./dez. 2005.

AMARANTE Jr, O. P. et al. Validação de métodos analíticos: uma breve revisão. Caderno de pesquisa, São Luís, v. 12, n. ½, p. 116-131, 2001.

BRITO, N. M. et al. Validação de métodos analíticos: estratégia e discussão. Revista de ecotoxicologia e meio ambiente, v.13, p.129-146, 2003.

RIBANI, M. et al. Validação em métodos cromatográficos e eletroferéticos. Química Nova, v. 27, p. 771-780, 2004.

SHI, L. et al. Development of an analytical method for eight fluoroquinolones using solid-phase extraction and liquid chromatography with fluorescence detection. Intern. J. Environ. Anal. Chem., v. 90, p. 1085–1098, 2010.

PENG, X. et al. Multiresidue determination of fluoroquinolone, sulfonamide, trimethoprim and chloramphenicol antibiotics in urban Waters in China. Environmental Toxicology and Chemistry, v. 27, n. 1, p. 73-79, 2008.

LANÇAS, F. M. Cromatografia Liquida Moderna (HPLC/CLAE). 1ª ed. São Paulo: Editora Átomo, 2009.

SILVA; COLLINS, 2011 SILVA, C. G. A. da; COLLINS, C. H. Aplicações de cromatografia líquida de alta eficiência para o estudo de poluentes orgânicos emergentes. Química. Nova, v. 34, n. 4, p. 665-676, 2011.

PENG, X. et al. Multiresidue determination of fluoroquinolone, sulfonamide, trimethoprim and chloramphenicol antibiotics in urban Waters in China. Environmental Toxicology and Chemistry, v. 27, n. 1, p. 73-79, 2008.

THIELE-BRUHN, S. Pharmaceutical antibiotic compounds in soils – a review. Journal of Plant Nutrition and Soil Science, v. 166, n. 2, p. 145-167, 2003.